12 de ago de 2015

Estrelas não têm posição fixa na galáxia

Estrelas migram pela galáxia

Dois pares de estrelas migrantes (marcadas em azul e vermelho) , mostrando como as órbitas das estrelas na Via Láctea parecem se alterar ao longo do tempo. [Imagem: Dana Berry/SkyWorks Digital/SDSS collaboration]


Estrelas migrantes
As galáxias parecem ser mais dinâmicas e mais movimentadas do que se pensava. Há algum tempo vêm sendo identificadas estrelas hipervelozes, estrelas que têm uma velocidade tão elevada que provavelmente escaparão da galáxia. Contudo, apesar de alguns astrônomos defenderem que metade das estrelas pode estar fora das galáxias, esses astros apressados sempre foram vistos como exceções frente à grande maioria dos sistemas estelares, com seus "endereços fixos" dentro das galáxias, como se cada estrela vivesse toda a vida na região da galáxia onde nasceu.

Essa noção agora começa a cair por terra graças ao mapeamento da Via Láctea feito pelo projeto SDSS (Sloan Digital Sky Survey), responsável pela elaboração da maior imagem já feita do Universo, em 3D, e de um mapa da matéria escura. Michael Hayden e seus colegas descobriram que pelo menos 30% das estrelas da Via Láctea são "migrantes" dentro da galáxia, não estando mais hoje onde elas foram formadas. Essa conclusão foi tirada depois de uma análise detalhada da composição química das estrelas e das diversas regiões da galáxia.

Gerações de estrelas
"As estrelas criam elementos mais pesados em seus núcleos e, quando elas morrem, esses elementos mais pesados voltam para o gás a partir da qual a próxima geração de estrelas se formará," explica Hayden. Como resultado desse processo de "enriquecimento químico", cada geração de estrelas tem uma percentagem mais elevada de elementos mais pesados do que a geração anterior. Em algumas regiões da galáxia, a formação de estrelas vem ocorrendo de forma mais vigorosa do que em outras - e, em teoria, regiões de formação estelar mais vigorosa terão dado origem a mais gerações de novos astros. Isto significa que a quantidade média de elementos mais pesados nas estrelas varia entre as diferentes partes da galáxia. Os astrônomos podem, então, determinar em que parte da galáxia uma estrela nasceu traçando a quantidade de elementos pesados naquela estrela, o que é feito analisando o espectro de radiação que ela emite.


Migração estelar
Quando a equipe analisou o padrão de abundância desses elementos, eles constataram que grande parte dos dados recolhidos pelo telescópio do SDSS pode ser explicada por um modelo no qual as estrelas migram radialmente, movendo-se para mais perto ou para mais longe do centro da galáxia com o passar do tempo. Esses movimentos são chamados de "migração estelar", e são provavelmente causados por irregularidades no disco galáctico - eventualmente nos braços espirais da Via Láctea. Indícios de migração estelar já tinham sido observados anteriormente em estrelas nas nossas vizinhanças, mas o novo estudo traz indícios claros de que a migração pode ocorrer em toda a galáxia.
Fonte: Inovação Tecnológica

As surpreendentes regras matemáticas dos anéis de Saturno

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Sabemos há muito tempo que Saturno é cheio de anéis, mas as partículas dentro deles, que se empurram e colidem, eram um mistério. Viajando a uma velocidade vertiginosa, todos os choques e tamanhos dessas partículas pareciam aleatórios e casuais. Agora, uma nova teoria matemática traz ordem ao caos. Um grupo de físicos, matemáticos e astrônomos explicou como a distribuição de tamanho das diferentes partículas, que vão desde centímetros a dez metros, segue uma relação muito simples. A teoria não só esclarece a estabilidade dos anéis de Saturno, como pode revelar mais sobre as idades e condições de outros planetas e asteroides que também possuem anéis.

Ordenado
Saturno é cercado por anéis imensos construídos de pedaços de água congelada, com uma pitada de material rochoso. Os anéis podem atingir uma largura de 300 mil quilômetros, e as partículas podem viajar a milhares de quilômetros por hora. Os pesquisadores descobriram que as partículas dos anéis são soltas e porosas. Quando duas partículas se chocam, se estiverem se movendo lentamente o suficiente, irão se fundir em uma só. Mas, se estiverem se movendo muito rapidamente, vão se destroçar. O novo modelo mostra matematicamente como este comportamento simples está de acordo com a distribuição estranhamente precisa de tamanhos de partículas nos anéis.

Regra de 3
Desde os anos 1980, os pesquisadores observam uma relação estrita nos tamanhos de partículas nos anéis de Saturno, que segue aproximadamente uma “lei do cubo inverso. Por exemplo, uma partícula de duas vezes maior do que a outra será oito vezes menos comum, e uma partícula três vezes maior será 27 vezes menos comum. Os cientistas descobriram que a distribuição das partículas de acordo com seu tamanho também segue de forma semelhante esta regra de 3 (entre 2,75 e 3,5).

Concepção artística das partículas dentro dos anéis de Saturno
Concepção artística das partículas dentro dos anéis de Saturno

Sistema universal
A regra é ainda mais ampla do que os pesquisadores inicialmente pensaram: há apenas dois anos, eles descobriram que os asteroides têm anéis também. Chariklo e Chiron, por exemplo, seguem o modelo de Saturno. Esses asteroides são muito menores do que o planeta, mas seus anéis não só são parecidos como têm distribuições similares de partículas, o que sugere que o modelo é bastante universal. No entanto, ele pode não se aplicar a sistemas com um número excessivo de colisões ou com muito poucas colisões e, portanto, mais investigação observacional seria necessária para ver quais sistemas de anéis são contrários ao modelo.

Como anéis se formam
O modelo também pode ensinar mais aos pesquisadores sobre planetas e asteroides. “Agora sabemos como os anéis devem ser construídos. Suponha que descobrimos novos anéis, de algum planeta. Apenas pela medição da distribuição do tamanho das partículas no anel, podemos dizer se ele é jovem ou se já experimentou algum impacto catastrófico no passado. Se a distribuição segue a forma de cubo inverso, nada aconteceu nos últimos 10 mil anos”, disse Nikolai Brilliantov, matemático da Universidade de Leicester, na Inglaterra, e principal autor do estudo.

Além disso, ao olhar para o tamanho máximo das partículas, os pesquisadores podem ser capazes de aprender mais sobre as substâncias a partir das quais os anéis se formam. Segundo Jeff Cuzzi, cientista interdisciplinar da missão Cassini que não esteve envolvido no estudo, o novo trabalho confirma pesquisas anteriores sobre como os anéis de Saturno se formam, e descreve-o em um sentido matemático mais geral. “A conclusão geral até à data é que as partículas são soltas e não sólidas, e que as distribuições de tamanho que vemos não são primordiais, mas são altamente evoluídas por dinâmicas locais”, disse.

Mais anéis precisam ser estudados
Conforme o processo de medir anéis distantes for repetido em mais planetas e asteroides, a equipe vai ter mais e mais situações para alimentar o modelo. Os anéis de Saturno chegaram a um estado estável, mas outros anéis no universo podem não ser tão bem estabelecidos: Brilliantov diz que o próximo passo é aprofundar como anéis evoluem com o tempo para chegar a um equilíbrio. “Em nosso sistema solar, há uma abundância de anéis que não são explorados”, afirma. “Se tivermos informações suficientes, podemos aplicar uma teoria mais complicada, bonita e abrangente para esses sistemas”.
Fonte: Hypescience.com

Sonda Rosetta registra ejeção de matéria do Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko

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A sonda Rosetta da Agência Espacial Europeia tem testemunhado um grande crescimento na atividade do Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko, à medida que o cometa se aproxima do seu periélio, ou seja, o ponto na sua órbita, mais próximo do Sol. No dia 29 de Julho de 2015, enquanto a sonda estava a uma distância de 186 km  do cometa, ela observou o mais dramático jato de matéria já expelido pelo cometa até o momento. Resultado científicos coletados durante a ejeção de matéria, vieram de alguns instrumentos localizados na sonda Rosetta, incluindo o Double Focusing Mass Spectrometer (DFMS). O DFMS é parte do instrumento ROSINA da Rosetta, o Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis. Quando a ejeção de matéria ocorreu, o espectrômetro registrou mudanças sérias na composição dos gases provenientes do cometa, quando comparada com as medidas feitas dois dias antes.

 Como resultado da ejeção de matéria, a quantidade de dióxido de carbono aumentou de um fator de dois, de quatro para o metano, e de sete para o sulfeto de hidrogênio, enquanto a quantidade de água se manteve constante. A primeira olhada rápida, nas nossas medidas depois da ejeção de matéria é fascinante”, disse Kathrin Altwegg, principal pesquisador para o instrumento ROSINA da Universidade de Bern, na Suíça. “Nós também observamos pistas de material orgânico pesado depois da ejeção de matéria que pode estar relacionado com a poeira ejetada. Mas enquanto estamos pensando que nós estamos detectando material que pode ter sido arrancado da superfície do cometa, é muito cedo também para dizer ao certo se é esse o caso”.

Uma sequência de imagens feita pela câmera OSIRIS da Rosetta mostra o repentino jato emergindo da parte lateral do pescoço do cometa. O jato, o mais brilhante visto até o momento, foi registrado na imagem feita às 10:24 do dia 29 de Julho de 2015, hora de Brasília, mas não em uma imagem feita 18 minutos antes. O jato então se apagou de forma significante, em uma imagem feita 18 minutos depois. A equipe da câmera OSIRIS estima que o jato de material viajou a uma velocidade de 10 metros por segundo, no mínimo.

Nessa quinta-feira, dia 13 de Agosto de 2015, o cometa e a sonda Rosetta passarão a cerca de 186 milhões de quilômetros do Sol – o mais próximo do Sol que a dupla chegará em sua órbita de 6.5 anos. Em meses recentes, o aumento da energia solar tem aquecido os gelos do cometa – transformando-os em gás – que é expelido para o espaço, levando poeira junto. O período ao redor do periélio é cientificamente muito importante, à medida que a intensidade da luz do Sol aumenta e partes dos cometas que passaram anos nas sombras estão agora sendo inundadas pela luz do Sol. A atividade geral do cometa é esperada que alcance o pico nas semanas depois do periélio.

Os cometas são cápsulas do tempo contendo o material primitivo deixado para trás na época quando o Sol e os planetas se formaram. O módulo de pouso Philae, da Rosetta, obteve as primeiras imagens feitas da superfície de um cometa e fornecerá análises da possível composição primordial do cometa. A Rosetta é a primeira sonda a testemunhar de tão próximo como um cometa muda à medida que é sujeito a um aumento da intensidade da radiação do Sol. As observações estão ajudando os cientistas a aprenderem mais sobre a origem e evolução do nosso Sistema Solar, e o papel que os cometas podem ter tido na semeação da Terra, com água e até mesmo com a vida.

A Rosetta, é uma missão da Agência Espacial Europeia com contribuições dos estados membros e da NASA. O Laboratório de Propulsão a Jato, em Pasadena, na Califórnia, uma divisão do Instituto de Tecnologia da Califórnia, gerencia a contribuição norte-americana da missão Rosetta para o Science Mission Directorate da NASA e abriga seu principal pesquisador, Samuel Gulkis. O Southwest Research Institute, em San Antonio e Boulder, desenvolveu os instrumentos IES e ALICE da Rosetta e abriga seus principais pesquisadores, James Burch (IES) e Alan Stern (Alice).
Fonte: NASA

Há um ano que a ROSETTA orbita o cometa 67P/C-G

Momentos chave do primeiro ano da Rosetta em órbita do Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Crédito: ESA/Rosetta/MPS para Equipa OSIRIS PS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA; ESA/Rosetta/NavCam; sonda: ESA/ATG medialab


A missão Rosetta da ESA celebrou ontem um ano em redor do Cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko e a sua maior aproximação ao Sol ocorrerá para a semana. Foi uma viagem longa mas emocionante para a Rosetta desde o seu lançamento em 2004. Passou pela Terra, por Marte e por dois asteroides antes de alcançar o seu destino final no dia 6 de agosto de 2014. Nos meses seguintes, a missão tornou-se a primeira a orbitar um cometa e a primeira a pousar suavemente um módulo - o Philae - à superfície. As equipas da missão tiveram que superar muitos desafios, tiveram que aprender a voar num ambiente imprevisível e por vezes inóspito. A sonda enviou um tesouro de dados científicos deste cometa intrigante, abrangendo o seu interior, a sua superfície dramática e a nuvem circundante de poeira, gás e plasma.

"Esta missão é sobre descobertas científicas e todos os dias temos algo novo para admirar e tentar compreender," afirma Nicolas Altobelli, cientista do projeto Rosetta. "Um ano de observações perto do cometa forneceu-nos uma riqueza de informações e estamos ansiosos por mais um ano de exploração. Os destaques, até agora, incluem a descoberta de que o vapor de água do cometa tem um "sabor" diferente dos oceanos da Terra, alimentando o debate sobre o possível papel dos cometas e asteroides que forneceram água ao nosso planeta ao longo da sua história.

A primeira deteção de azoto (ou nitrogénio) molecular num cometa forneceu pistas importantes sobre o ambiente de temperatura durante o "nascimento" do cometa. O azoto molecular era comum durante a formação do Sistema Solar, mas necessitava temperaturas muito baixas para ficar preso no gelo, de modo que as medições da Rosetta suportam a teoria que os cometas são originários da fria e distante Cintura de Kuiper. Os dados recolhidos pela Rosetta e pelo Philae durante a descida à superfície permitiram aos cientistas deduzir que o núcleo do cometa não é magnetizado, pelo menos em grandes escalas. Apesar de se pensar que os campos magnéticos desempenharam uma função importante no movimento de pequenos grãos magnetizados de poeira no Sistema Solar jovem, as medições da Rosetta e do Philae mostram que não continuaram a desempenhar um papel significativo quando as partículas formaram blocos maiores com vários metros de diâmetro.

Estes são apenas alguns dos inúmeros exemplos de descobertas científicas da Rosetta e a maioria vem de dados obtidos durante o início das atividades cometárias. Agora, o cometa e a sonda estão a uma semana do periélio, o ponto da sua órbita de 6,5 anos em que está mais próximo do Sol. No dia 13 de agosto, estarão a 186 milhões de quilómetros do Sol, cerca de um-terço da distância do encontro de há um ano atrás. O período de tempo em redor do periélio é cientificamente muito importante, pois o calor do Sol e a resultante saída de gás e poeira atingem o máximo, fornecendo pistas importantes sobre este momento chave no ciclo de vida total do cometa," comenta Nicolas.

"Por exemplo, as mudanças à superfície podem revelar material fresco que ainda não foi alterado pela radiação solar ou pelos raios cósmicos, dando-nos uma janela sobre as camadas subsuperficiais do cometa - esta será a primeira vez na exploração de cometas que as mudanças à superfície podem ser monitorizadas em relação ao aumento de atividade. A Rosetta tem estudado o aumento de atividade ao longo dos últimos meses, à medida que os seus gelos aquecem, tornam-se em gás e são expelidos para o espaço, arrastando poeira cometária. Juntos, o gás e a poeira criam uma atmosfera difusa, ou cabeleira, em redor do núcleo e uma longa cauda que estende-se por mais de 120.000 km para o espaço, cauda esta que só pode ser vista de longe.

A Rosetta tem um lugar de destaque no estudo de onde e como esta atividade surge à superfície do cometa. No início de 2015, a sonda passou a apenas 6 km para levar a cabo algumas medições, mas à medida que o nível de gás e poeira aumentava, a Rosetta foi forçada a estudar o cometa a partir de distâncias mais seguras, e opera atualmente entre os 250 e os 300 km. À medida que o periélio se aproxima, as operações perto do cometa provaram ser especialmente difíceis: o aumento do nível de poeira cometária confunde os navegadores estelares da Rosetta e, sem estes a funcionarem corretamente, a Rosetta não consegue orientar-se devidamente no espaço," afirma Sylvain Lodiot, gestor das operações da Rosetta.

"Todas as equipas envolvidas, incluindo o controlo de voo, dinâmica de voo e operações científicas, tiveram que aprender a adaptar-se a estas condições em tempo real. Tivemos que repensar totalmente o modo como operamos a sonda e tivemos que planear as atividades científicas em escalas de apenas alguns dias ou semanas. Tem sido um grande desafio, mas certamente torna a missão ainda mais emocionante."

Um aspeto importante do estudo a longo prazo da Rosetta será a observação da diminuição da atividade cometária nos meses que se seguem ao periélio. A esperança é que a Rosetta acabará por ser capaz de se aproximar, novamente, do núcleo e ver como a superfície mudou durante o encontro próximo com o Sol. Um ano depois da chegada, a Rosetta acumulou uma série de êxitos impressionantes," desde a aterragem do Philae, até às muitas descobertas científicas e consequentes publicações," acrescenta Patrick Martin, gestor da missão Rosetta. A colheita científica deve continuar até ao próximo ano, enquanto observamos o comportamento pós-periélio do cometa, antes do grande final da Rosetta, marcado para setembro de 2016, quando planeamos fazer pousar a sonda no cometa."
Fonte: Astronomia Online


Cientistas não confirmam planeta rochoso em Alpha Centauro

Alpha Centauro BB
Em 2012, uma equipe de astrônomos europeus anunciou a existência de um novo planeta a apenas 4.3 anos-luz da Terra, mas até agora não foram encontradas evidências concretas da sua existência. Afinal, o que está acontecendo em Alpha Centauro?
Vista a olho nu, a estrela Alpha da constelação do Centauro é apenas um ponto brilhante no céu, mas observada através de telescópio, mesmo de pequeno porte, é possível observar mais uma estrela próxima. Juntas, formam um sistema estelar binário onde Alpha Centauro A e Alpha Centauro B orbitam uma ao redor da outra a cada 80 anos. No entanto, se observarmos através de telescópios poderosos veremos que esse sistema possui ainda mais uma estrela - Alpha Centauro C - que leva cerca de 1 milhão de anos para orbitar as outras duas.

Em 2012, após cinco anos de pesquisa, uma equipe de cientistas ligados a diversas instituições europeias, em especial ao Observatório de Genebra, anunciou a possibilidade de que um planeta poderia estar orbitando a estrela Alpha Centauro B. A afirmação estava baseada nas medições de velocidade radial da estrela, uma técnica usada pelos astrofísicos que analisa a forma como a força gravitacional de um planeta faz oscilar a estrela a ele qual orbita. Em outras palavras, estudando o "puxão" que o planeta dá em sua estrela.

Naquela ocasião, os astrônomos fizeram 495 observações e concluíram que as oscilações observadas em Alpha Centauro B estavam sendo provocadas por um planeta rochoso, batizado de Alpha Centauro Bb.  O problema é que as medições feitas na ocasião não eram conclusivas e diversos institutos passaram a observar a luz emitida por Alpha Centauro B, na esperança de que a passagem do suposto planeta na frente do disco estelar fizesse diminuir a quantidade de fótons captados pelos instrumentos, o que confirmaria a presença de um objeto em sua orbita.

Durante 2013 e 2014, a equipe do cientista Brice-Oliver Demory, da Universidade de Cambridge, observou sistematicamente a estrela Alpha Centauro B e o resultado não foi nada animador. Segundo Demory, os dados coletados em 2013 mostraram possíveis sinais de um trânsito planetário, mas pareceu durar mais tempo do que o esperado. Além disso, a validade estatística do sinal desapareceu quando combinado com os dados de 2014. Para Demory, isso não significa que Bb não esteja lá, mas que possa ser impossível de vê-lo da Terra.

"Isso nos deixa com um quebra-cabeça a ser resolvido, pois não temos certeza sobre o que causou o possível trânsito registrado em 2013", explicou Demory, que também descartou a hipótese de interferência óptica provocada por Alpha Centauro A.  No entender dos pesquisadores, a única explicação que resta é que há de fato um planeta no sistema, provavelmente similar à Terra e com um ano não superior a 20,4 dias, mas que ainda não foi possível de ser observado ou detectado de forma inequívoca, uma espécie de planeta-x, mas de outro Sistema Solar.
Fonte: APOLO11.COM - http://www.apolo11.com/

Mapeando a morte lenta do Universo

Rastreio GAMA divulga primeiros dados na Assembleia Geral da UAI
Esta imagem composta mostra como é que uma galáxia típica aparece a diferentes comprimentos de onda no rastreio GAMA. Este enorme projeto mediu a produção de energia de mais de 200.000 galáxias, representando a estimativa mais completa de produção de energia no Universo próximo. Os resultados confirmam que a energia produzida nesta região do Universo de hoje é apenas cerca de metade da produzida há dois mil milhões de anos atrás e mostram que este desvanecimento ocorre em todos os comprimentos de onda que vão desde o ultravioleta ao infravermelho longínquo. Crédito: ICRAR/GAMA e ESO

Uma equipe internacional de astrônomos estudou mais de 200 000 galáxias e mediu a energia gerada numa enorme região do espaço com a maior precisão até hoje. Este estudo representa a estimativa mais completa de produção de energia no Universo próximo. A equipe confirmou que a energia produzida nesta região do Universo de hoje é apenas cerca de metade da produzida há dois bilhões de anos atrás e descobriu que este enfraquecimento ocorre em todos os comprimentos de onda que vão desde o ultravioleta ao infravermelho longínquo. O Universo está morrendo lentamente.

O estudo envolve muitos dos telescópios mais poderosos do mundo, incluindo o VISTA e o VST — os telescópios de rastreio do ESO, instalados no Observatório do Paranal, no Chile. Observações de suporte foram obtidas por dois telescópios espaciais operados pela NASA (GALEX e WISE) e por um outro pertencente à Agência Espacial Europeia (Herschel). Este trabalho realizou-se no âmbito do projeto Galaxy And Mass Assembly (GAMA), o maior rastreio já realizado em múltiplos comprimentos de onda.

Usamos tantos telescópios terrestres e espaciais quanto nos foi possível para medir a produção de energia de cerca de 200 000 galáxias ao longo do maior intervalo de comprimentos de onda possível,” disse Simon Driver (
ICRAR, The University of Western Australia), que lidera a enorme equipe GAMA. Os dados do rastreio, apresentados aos astrônomos de todo o mundo hoje, incluem medições de produção de energia de cada galáxia em 21 comprimentos de onda, que cobrem a região que vai desde o ultravioleta ao infravermelho longínquo. Esta base de dados ajudará os cientistas a compreender melhor como é que os diferentes tipos de galáxias se formam e evoluem.

Toda a energia do Universo foi criada durante o Big Bang, sendo que uma parte foi criada como massa. As estrelas brilham ao converter massa em energia, tal como descrito na famosa equação de Einstein E=mc2.
O estudo GAMA pretendeu mapear e modelizar toda a energia gerada no interior de um enorme volume de espaço, hoje e em diferentes épocas do passado.

Enquanto a maior parte da energia espalhada pelo Universo surgiu no seguimento do Big Bang, energia adicional está sendo constantemente criada pelas estrelas à medida que estas fusionam elementos como o hidrogênio e o hélio,” disse Simon Driver. “Esta nova energia, ou é absorvida pela poeira à medida que viaja pela sua galáxia hospedeira, ou escapa para o espaço intergalático e viaja até atingir alguma coisa, como por exemplo outra estrela, um planeta ou, muito ocasionalmente, um espelho de telescópio.”

O fato do Universo estar em declínio lento é algo conhecido desde o final da década de 1990, mas este trabalho mostra que este processo está acontecendo em todos os comprimentos de onda desde o ultravioleta ao infravermelho, representando assim a estimativa mais completa de produção de energia no Universo próximo. O Universo irá declinar a partir de agora, aproximando-se lentamente da velhice. Basicamente podemos dizer que o Universo se sentou no sofá, cobriu os joelhos com uma manta e está prestes a adormecer, caindo no sono eterno,” conclui Simon Driver.

A equipe de pesquisadores espera poder expandir este trabalho mapeando a produção de energia ao longa de toda a história do Universo, utilizando para isso uma quantidade de novas instalações, incluindo o maior rádio telescópio do mundo, o
Square Kilometre Array, o qual será construído na Austrália e na África do Sul durante a próxima década. A equipe apresentará este trabalho na XXIX Assembleia Geral da União Astronômica Internacional em Honolulu, Hawai, na segunda-feira, dia 10 de agosto de 2015.
Fonte: ESO


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